F. Manfaat Penelitian
3. Alat Ukur pada Mata Pelajaran Survei dan Pemetaan
c. Prasarana Pendukung Pembelajaran
Bagian lain yang cukup penting dalam fasilitas belajar adalah prasarana pendukung berupa gedung, terkhusus ruang kelas yang digunakan dalam pembelajaran. Diharapkan dalam ruangan atau gedung tersebut tercipta suasana yang kondusif guna kelancaran dan tercapainya tujuan pembelajaran.
3. Alat Ukur pada Mata Pelajaran Survei dan Pemetaan
Heinz Rick (1978: 47-58) dalam bukunya yang berjudul “Ilmu dan Alat Ukur Tanah” mengemukakan teori tentang Alat Ukur Tanah, diantaranya:
1. Pengetahuan Dasar
Dengan alat ukur sudut (teodolit) kita dapat mengukur sudut-arah kedua titik atau lebih dan sudut curaman terhadap bidang yang horisontal pada titik pembacaan. Akan terdapat pada tiap-tiap titik suatu sudut horisontal dan suatu sudut vertikal.
Ketelitian pembacaan sudut tergantung antara lain dari garis-tengah lingkaran horisontal berskala dan garis-garis-tengah lingkaran vertikal berskala yang menjadi perlengkapan teodolit. Akan tetapi garis-tengah lingkaran berskala menentukan juga ukuran dan beratnya alat penyipat ruang karena perlengkapan lainnya seperti pelat statif, teropong dsb. juga harus sesuai dengan lingkaran berskala itu.
Untuk keperluan mengerjakan pengaturan, pada teodolit terdapat beberapa nivo. Supaya sumbu kesatu dapat tegaklurus, di atas pelat nonius mendatar dan kerap kali pada kaki penyangga sumbu kedua ditempatkan dua nivo yang letak saling tegaklurus. Sebuah nivo didapat pula pada pelat nonius yang tegak. Teropong dapat pula digunakan untuk
38
menyipat datar, bila sebuah nivo ditempatkan pula pada pipa teropong. Berhubung dengan cara pengukuran, jadi pula dengan konstruksinya, bentuk teodolit reiterasi dan teodolit repetisi.
a. Jaringan segi-tiga (triangulasi)
Prinsip triangulasi menjadi sederhana sekali. Jikalau pada suatu segitiga diketahui panjangnya sebuah sisi dan dua sudut, dapat kita tentukan semua nilai-nilai lainnya. Jikalau dapat kita mengukur sebuah sisi dan tiga sudut maka kita mendapatkan suatu kontrol, karena jumlah tiga sudut selalu harus menjadi 180o. Dengan menggunakan Wild-Distomat DI 50 dapat kita mengukur jarak secara elektro-optis s/d 150 km jauhnya dengan ketelitian 10 cm dan bukan sudut-sudut. Pada pengukuran tinggi trigonometris kita juga memperhatikan beda titik antara dua titik , karena pada triangulasi atau jaringan segitiga dalam bidang kita hanya menentukan jarak horisontal antara dua titik tertentu.
b. Rangkaian segi banyak (poligon)
Walaupun pada suatu lapangan sudah ada triangulasi sampai dengan tugu kwarter, tetapi kerapatan titik-titik tertentu belum memungkinkan penggambaran peta berdetail. Kita harus melakukan suatu penyipatan dalam ruang yang lebih rapat. Prinsip yang digunakan bukan lagi triangulasi, melainkan rangkaian segi banyak. Dengan alat-alat pengukur jarak yang modern penentuan jarak menjadi sama pentingnya dengan penentuan sudut. Sesudah kita sekarang menentukan dan mengontrol dasar-dasar penyipatan kita mulai dengan menentukan detail-detail untuk menggambar peta.
39
Cara membuat suatu poligon adalah cara pertama untuk menentukan tempat lebih dari satu titik. Telah diketahui pula, bahwa pada ujung awal poligon diperlukan satu titik yang tentu dan sudut jurusan yang tentu pula. Supaya keadaan menjadi simetris, maka pada ujung akhirdibuat titik yang tentu pula dan diikat pada jurusan yang tentu lagi. Umumnya suatu poligon dimulai dan diakhiri pada titik-titik tertentu dan diikat pada kedua ujung pada dua jurusan tertentu pula.
Sebelum dimulai dengan menghitung koordinat-koordinat titik-titik poligon, maka lebih dahulu harus diteliti pengukuran poligon. Karena untuk dapat menentukan koordinat-koordinat diperlukan sudut dan jarak, maka yang diukur pada poligon adalah sudut-sudut dan jarak-jarak pada poligon itu. Untuk dapat melakukan penelitian, maka harus diketahui dan ditentukan lebih dahulu syarat-syarat apakah yang harus dipenuhi oleh suatu poligon. Syarat yang harus dipenuhi oleh sudut-sudut poligon yang diukur, yakni: jumlah sudut-sudut yang diukur sama dengan selisih sudut jurusan akhir dan sudut jurusan awal ditambah dengan kelipatan dari 180º.
2. Macam-macam alat ukur sudut Wild
Triangulasi membutuhkan alat ukur sudut dengan kemungkinan pembacaan sudut seteliti mungkin. Alat ukur sudut ini dinamakan teodolit reiterasi atau teodolit setik/sekon. Pada poligon dan penyipatan detail ketelitian pembacaan sudut 1/10’ memenuhi kebutuhan jikalau ada
40
tergantung pada tiga faktor: alat sudut ukur, cara pengukuran/ penyipatan dan cara mengatasi kesalahan-kesalahan.
Pada teodolit repetisi lingkaran horisontal berskala dapat diputar pada sumbu pertama. Karena itu sumbu pertama harus dibuat sedemikian rupa, sehingga menjadi suatu sumbu rangkap. Teodolit modern didasarkan pada pengalaman, bahwa teodolit kuno menjadi berat, pembacaan lingkaran horisontal dan vertikal makan waktu dan memenatkan terutama pada pekerjaan triangulasi pada lapangan yang sulit dengan teodolit reiterasi. Heinrich Wild yang mengalami kesulitan ini sendiri pada pekerjaannya di lapangan, mengatur kesulitan ini dengan jiwa penelitinya yang genial: ia membangun teodolit universil Wild T2 pada tahun 1924.
a. Teodolit universil Wild T2
Pada pembuatan alat ukur sudut ini pertama kali digunakan lingkaran-lingkaran dari kaca dan sistim pembacaannya secara optis. Sistim pembacaan ini menghubungkan dua lingkaran tersebut. Pada suatu bayangan yang dapat dibaca sekaligus pada mikroskop yang berada disamping okular teropong dan yang dinamakan mikroskop koinsidensi. Pembacaan yang disatukan dalam satu okular menjadi pembacaan rata-rata yang dahulu didapatkan dari dua pembacaan untuk menghindari kesalahan exsentrisitas lingkaran. Dengan pembangunan teodolit modern semacam ini baru timbul kemungkinan memasang bagian-bagian yang peka ke dalam alat ukur sudut dan konstruksi itu memungkinkan bentuk teodolit yang komplit dan stabil. Kemungkinan pembidikan dan pembacaan kedua lingkaran berskala
41
dari satu titik tegak berarti tidak hanya menghemat waktu, melainkan juga ketelitian pembacaan yang lebih tinggi.
b. Teodolit Wild T3
Teodolit Wild T3 dilengkapi dengan pembacaan koinsidensi. Hanya jarak antara dua garis pada skala-skalanya berarti 4’ sehingga
pada tiap-tiap 2’ timbul satu koinsidensi. Karena skala mikrometer dibagi 1200 maka berarti ketelitiannya 0,1”.
c. Teodolit repetisi dan teodolit tachimetri
Pada teodolit repetisi dan teodolit tachimetri mikroskop pembacaan juga dipasangkan di samping okuler teropong. Pembacaan hanya dilakukan pada satu bagian lingkaran berskala karena pengaruh exsentrisitas lingkaran pada jarak bidik yang pendek pada penyipatan detail amat kecil, dan jika perlu dapat diabaikan dengan mengukur sudut pada dua posisi teropong. Ketelitian
pembacaan dengan ± 0,1’ biasanya cukup pada teodolit repetisi atau
teodolit tachimetri. Skala teodolit Wild T16 dengan indeks automatis dan teodolit diagram-tachimeter Wild RDS dilengkapi dengan mikroskop-skala.
d. Teodolit Kompas Wild T0
Untuk penyipatan dengan ketelitian yang tinggi di hutan atau pada ekspedisi-ekspedisi kita menggunakan teodolit kompas Wild T0. Alat ukur sudut ini dilengkapi dengan lingkaran horisontal berskala yang berputar bebas dan jarum magnit yang selalu menunjuk ke utara (kutup utara magnetis). Karena lingkaran ini bersifat exsentris dan adanya paralaks, maka disini juga diadakan pembacaan koinsidensi.
42 e. Teodolit Wild T05
Untuk pekerjaan-pekerjaan konstruksi bangunan dan sebagainya dengan ketelitian menit kita dapat menggunakan teodolit Wild T05 yang sangat ekonomis. Skala pada lingkaran horizontal dan
pada lingkaran vertikal berskala dibuat 10’ (10c
) dan dapat diperkirakan pada 1’ (1c
). Teodolit ini dilengkapi dengan penerangan lingkaran-lingkaran dengan batu baterai yang akan hidup selama 30 sekon jikalau ditekan tombolnya. Perlengkapan tersebut memungkinkan juga penggunaan alat ukur sudut ini di dalam gedung-gedung yang agak gelap. Sebagai tambahan perlengkapan dapat juga dipasang suatu nivo tabung khusus yang memungkinkan penggunaan teodolit ini sebagai alat penyipat datar.
f. Data-data tentang alat ukur sudut 1) Nivo tabung koinsidensi
Nivo indeks pada teodolit Wild T3 dan teodolit diagram-tachimeter Wild RDS adalah nivo tabung koinsidensi. Pembacaan lingkaran vertikal baru dapat dilakukan sesudah gelembung di-koinsidensi-kan dengan bantuan tombol pengatur nivo. Untuk membedadi-koinsidensi-kan dengan sekrup-sekrup lain yang berkelar-kelar sekrup ungkit tabung dibuat bergerigi.
2) Bayangan teropong
Pada teropong astronomi teodolit kompas Wild T0 dan teodolit Wild T3 bayangan objek pada diafragma terbalik, bayangan objek kita perhatikan melalui okuler teropong, yang bertindak sebagai kaca pembesar. Hampir semua teodolit Wild dilengkapi dengan
43
suatu sistim prisma yang memungkinkan tercapainya bayangan objek yang tegak (teropong bumi). Pada diafragma juga ada benag-silang yang di-ets pada suatu pelat kaca. Penyetel teropong tajam pada sasaran kita lakukan dengan memutar gelang penyetel fokus dan pada teodolit diagram-tachimeter Wild RDS dan teodolit Wild T05 dengan sekrup penyetel fokus.
3) Medan pandangan (gezichtsveld)
Medan pandangan suatu teropong merupakan bidang lingkaran. Garis tengahnya tergantung dari jarak titik api F dan garis-tengah diafragma. Makin pendek jarak titik api makin besar sudut penglihatan ß pada garis-tengah diafragma α yang tetap. Garis -tengah medan pandangan kita tentukan biasanya dalam ooo ( m per km).
4) Pembesaran
g. Sifat-sifat penting pada teodolit
Walaupun kita menggunakan alat ukur sudut yang istimewa serta jaringan triangulasi halus sekali dan tepat, ketelitiannya masih tergantung dari pembacaan masing-masing. Ini berarti, bahwa ada pengaruh keterbatasan mata manusia, pengaruh iklim, suhu, angin dan sinar matahari yang dialami setiap penyipatan. Maka tiap-tiap teodolit mengakibatkan kesalahan –kesalahan kecil. Supaya kesalahan-kesalahan dapat diatasi dan sebanyak mungkin disingkirkan, kita harus memperhatikan beberapan syarat sebagai berikut:
44 1) Pengaturan sumbu-sumbu
Supaya suatu pengukuran dapat dilakukan dengan tepat sistim sumbu-sumbu pada suatu teodolit harus memenuhi syarat-syarat berikut:
a) LL ┴ VV Sumbu nivo alhidade siku pada sumbu pertama
b) ZZ ┴ HH Garis bidik siku pada sumbu kedua c) HH ┴ VV Sumbu kedua siku pada sumbu pertama
d) Sumbu nivo indeks harus sejajar dengan garis bidik yang disetel horisontal atau indeks yang automatis harus bekerja. Pada umumnya alat ukur sudut yang modern stabil sekali dan bekerja tepat walaupun dipakai bertahun-tahun. Tetapi sudah dipindah-pindahkan dengan kasar, karena benturan dsb. sebaiknya alat ukur sudut itu diperiksa.
2) Pemeriksaan dan cara mengatur sumbu
a) Kesalahan sumbu nivo alhidade terhadap sumbu pertama
LL┴ VV
Sebagai nivo tabung pada alat penyipat datar kita perhatikan nivo alhidade pada alat ukur sudut.
b) Kesalahan garis bidik terhadap sumbu kedua ZZ ┴ HH
Pengaruh kesalahan ini tidak mempengaruhi pembacaan dan penentuan sudut-sudut horisontal, maka kita hanya mengatur kalau kesalahan ini besar. Pengaturan kita lakukan dengan menyetel mikroskop pembacaan dengan separuh nilai kesalahan pembacaan dengan sekrup penggerak horisontal
45
atau dengan sekrup mikrometer dan sekrup penggerak horisontal (di-koinsidensi-kan).
c) Kesalahan pada indeks lingkaran vertikal
Sebelum pembacaan lingkaran vertikal gelembung pada nivo indeks harus di tengah-tengah dengan kekecualian teodolit yang mempunyai indeks vertikal automatis. Pada garis bidik yang horisontal kemudian sudut vertikal (zenit) seharusnya
90º00’00”. Kita dapat membukikan ketentuan ini sebagai
berikut: bidik suatu sasaran tertentu dengan benang-silang horisontal dan baca lingkaran vertikal (pada teodolit Wild T0, T3 dan RDS harus diperhatikan gelembung nivo indeks lebih dahulu). Sekarang kita putar teropong dan bidik sasaran yang sama. Jumlah pembacaan pertama dan pembacaan kedua seharusnya 360º. Jikalau tidak, harga perbedaan dua kali kesalahan indeks.
d) Kesalahan pembidikan
Kita dapat membidik teliti hanya jikalau tidak ada paralaks antara sasaran dan benang-silang. Ketentuan ini harus diperiksa sebelum tiap-tiap pembacaan. Harus diperhatikan khusus bahwa iklim dan atmosfir mempersulit tugas ini. Jikalau sebuah sasaran tidak mungkin kita bidik sekaligus dengan tepat, sasaran itu kita bidik beberapa kali dan diambil nilai rata-rata.
46
e) Kesalahan pada skala lingkaran
Pada penentuan sudut-sudut yang harus teliti sekali sasaran juga kita bidik beberapa kali. Karena titik-titik pembacaan lingkaran terbagi rata pada seluruh lingkaran , maka kesalahan pada skala lingkaran yang sifatnya kecil sekali akan terkompensasi. Hal yang sama terjadi pada pembacaan skala mikrometer. Seperti telah ditentukan pengaruh kesalahan masing-masing saling diperkecil dengan pengaturan penyipatan yang baik dan dengan membidik sasaran-sasaran beberapa kali. Selain dari segi ekonomi keterbatasan juga timbul dari mata manusia, alat ukur sudut, iklim dan suhu. Ketelitian penyipatan hanya secara terbatas dapat ditingkatkan dengan menambah jumlah pembidikan suatu sasaran. Jikalau kita membidik suatu sasaran n-kali dengan kesalahan m, kesalahan rata-rata M bukan m/n
melainkan M= m/√n.
h. Pemilihan teodolit yang cocok
Dalam praktek kita mencoba mencapai ketelitian yang diperlukan dengan waktu dan pekerjaan yang sesedikit mungkin. Syarat ini dapat kita penuhi dengan pemilihan alat ukur sudut yang cocok dan pengaturan penyipatan yang praktis. Data-data alat ukur sudut yang akan digunakan harus seimbang dengan tugasnya. Tugas-tugas yang akan dilakukan dengan alat ukur sudut sudah harus diperhatikan pada waktu membeli alat. Pada prinsipnya
teodolit-47
teodolit dapat dibagi atas tiga golongan seperti dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Golongan Teodolit
Golongan Tipe Ketelitian yang dapat diperkirakan Menjadi sebanyak 1 cm atas I T05 T0 1’ Kira-kira 30 m II TI T16 RDS 6” 300 m III T2 T3 1” 0,2” 2 km 10 km Perbedaan ketelitian antara tiga golongan ini menjadi besar, Golongan I sebaiknya digunakan pada pekerjaan-pekerjaan penyipatan yang sederhana dengan keterangan, bahwa tipe T0 dilengkapi dengan kompas. Golongan II terdiri dari teodolit tachimetri dan teodolit poligon. Jarak bidik biasanya sampai dengan 150 m. Alat penyipat ruang ini cocok pada pekerjaan penyipatan detail pada lapangan terbatas, dan pada triangulasi dengan T3 pada triangulasi primer sampai 60 km dan T2 yang ringan itu pada pekerjaan triangulasi sekunder dan tersier.
3. Perhitungan Kesalahan
Menurut Soetomo Wongsotjitro (1977) semua penyipatan, pengukuran atau pemeriksaan yang kita lakukan selalu mengandung ketidak-pastian atau kesalahan. Memang pada prinsipnya tidak mungkin kita menentukan suatu jarak atau sudut dengan tepat. Kita hanya dapat menentukan harga perkiraan. Dengan perhitungan kesalahan, maka dapat diperkirakan besarnya kesalahan pada ukuran. Tambahan pula terdapat informasi penting tentang kualitas ukuran. Kesalahan-kesalahan yang timbul dapat dibagi atas tiga jenis kesalahan berikut:
48
Kesalahan kasar timbul oleh kekeliruan yang berat, dan selalu dapat dihindarkan dengan penyipatan yang teliti dan tepat. Karena semua penyipatan pada umumnya dilakukan dua kali, kesalahan kasar mudah ditiadakan.
b) Kesalahan acak (kebetulan)
Kesalahan acak (kebetulan) ialah ke-tidak-telitian yang selalu timbul pada penyipatan, oleh perubahan suasana dan lapangan dan oleh perbedaan kecil pada pembuatan alat ukur sudut yang tidak dapat diatasi. Kesalahan acak (kebetulan) mempengaruhi hasil penyipatan secara tidak tentu dan timbul baik dengan tanda positif maupun dengan tanda negatif. Pada cara-cara mengatasi kesalahan-kesalahan kita hanya mencantumkan kesalahan acak.
c) Kesalahan sistematik
Kesalahan sistematik timbul sepihak, bertanda positif atau negatif. Kesalahan sistematik diakibatkan oleh penyipatan yang ceroboh atau oleh pengaruh suasana pada garis bidik dan oleh alat ukur sudut yang tidak dengan teliti disetel. Kesalahan sistematik dapat diatasi dengan penentuan pengaruhnya secara analitis, bekerja teliti dan dengan alat ukur sudut yang disetel dengan teliti juga.
4. Motivasi Belajar